Inside Espresso Pucks With A CT Scanner

Inside Espresso Pucks With A CT Scanner

简要总结

本视频介绍了使用CT扫描仪观察咖啡粉饼内部结构的研究。主要目的是评估不同咖啡粉分布方式对咖啡萃取的影响。通过CT扫描,可以观察到咖啡粉的团聚情况、压粉后的密度分布以及冲煮后粉饼的变化。

  • CT扫描技术可以揭示咖啡粉饼内部的详细结构,包括团聚、密度分布和通道。
  • 不同的咖啡粉分布方式(直接倒入、使用针式布粉器、摇晃)会影响粉饼的均匀性和密度。
  • 冲煮过程中,浓缩咖啡机中的电磁阀会导致粉饼膨胀和产生水平裂缝,影响对通道的观察。

引言

介绍使用CT扫描仪观察咖啡粉饼内部结构,展示了前所未见的咖啡粉饼内部景象。CT扫描技术通常用于医学领域,但也可应用于工业,以观察咖啡粉饼的密度和结构。

CT扫描仪工作原理

解释CT扫描仪的工作原理,CT扫描仪通过X射线发射器和传感器,从不同角度拍摄物体的X射线图像,从而构建物体在三维空间中的密度图像。通过旋转物体360度,可以得到物体的完整三维结构。断层扫描技术可以对物体进行切片,从而观察其内部结构,并使用不同颜色表示不同的密度。

Lumafield的合作

作者与Lumafield合作,使用他们的CT扫描仪来评估不同咖啡粉分布方式对咖啡粉饼的影响。Lumafield生产的CT扫描仪易于使用和理解,并且他们对咖啡感兴趣。作者计划使用Decent浓缩咖啡机和Monolith磨豆机来准备咖啡粉,并使用CT扫描仪观察不同分布方式的粉饼。

CT扫描的挑战

CT扫描面临时间上的挑战,因为不同的材料对X射线的吸收程度不同。金属材质的portafilter和不锈钢滤碗难以快速扫描。快速扫描需要高灵敏度的传感器,但会导致图像噪点增加。咖啡粉颗粒非常小,CT扫描的分辨率可能无法清晰区分咖啡粉颗粒和噪点。为了解决这个问题,使用了3D打印的滤碗,因为这种材质更容易让X射线穿透,从而使咖啡粉的图像更清晰。

Breville咖啡机的意外发现

在Lumafield的厨房里,作者发现了一台Breville咖啡机,这台咖啡机配备了内置磨豆机。使用Breville磨豆机磨出的咖啡粉存在大量团聚现象。通过CT扫描,可以清晰地看到咖啡粉中的团块,尤其是在滤碗的边缘和顶部。压粉后,这些团块仍然存在,表明不良的压粉技术无法消除团聚现象。

理想的咖啡粉准备

讨论了理想的咖啡粉准备方法,包括使用针式布粉工具和摇晃杯。作者想研究直接将咖啡粉倒入滤碗、使用针式布粉工具和使用摇晃杯这三种方法对咖啡粉饼的影响。通过CT扫描,观察了这三种方法制备的咖啡粉饼在压粉前后的密度分布。

压粉前的咖啡粉饼

观察了压粉前不同处理方式的咖啡粉饼。直接从磨豆机倒入滤碗的咖啡粉饼,其分布不均匀,中间隆起。使用AutoComb针式布粉工具处理过的咖啡粉饼,可以看到垂直的线条,表明针式布粉工具会在咖啡粉中留下痕迹。使用摇晃杯处理过的咖啡粉饼,出现了一些高密度团块,这与Breville磨豆机磨出的咖啡粉相似,这表明摇晃可能会导致咖啡粉结块。

压粉后的咖啡粉饼

对压粉后的咖啡粉饼进行了扫描,扫描时间长达12小时,以减少图像噪点。直接从Monolith磨豆机倒入滤碗并压粉的咖啡粉饼,其顶部密度较低。使用AutoComb针式布粉工具处理过的咖啡粉饼,分布均匀,但顶部也显示出密度较低的现象。使用摇晃杯处理过的咖啡粉饼,顶部密度同样较低,且没有明显的团块。

新书宣传

作者宣传了他的新书《咖啡世界地图》第三版,该书涵盖了咖啡的历史、咖啡本身以及如何更好地冲煮咖啡,还包括了各个咖啡产地的介绍。

冲煮后的咖啡粉饼

展示了冲煮后的咖啡粉饼,但发现粉饼中的通道和裂缝是水平的。这是因为Decent浓缩咖啡机在停止冲煮后,会通过电磁阀释放压力,导致粉饼膨胀和产生水平裂缝。为了避免这个问题,可以使用没有压力释放阀的杠杆式咖啡机。此外,将粉饼从滤碗中取出也会破坏其结构。

冲煮后粉饼的观察

展示了其他冲煮后的咖啡粉饼,都存在水平裂缝和破损。即使是非常小心的取出粉饼,仍然会对其造成破坏。作者展示了一个孔隙度显示,显示了粉饼内部的孔隙大小和结构。

通道化粉饼的观察

观察了一个通道化的咖啡粉饼,发现粉饼中间较浅,这可能是导致通道化的原因。虽然无法清晰地看到通道,但粉饼中间的低密度区域可能就是压力通过的地方。粉饼的顶部密度较低,看起来像一个陨石坑。

结论与展望

总结了本次实验的发现,并表示希望未来能够使用没有电磁阀的杠杆式咖啡机,并进行更长时间的扫描,以获得更详细的图像。作者感谢Lumafield团队提供的支持,并提供了可以在浏览器中探索这些模型的链接。

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